特斯拉目前能在全球成長(cháng)中電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)中取得領(lǐng)導地位,很大程度與其掌握獨一無(wú)二的電動(dòng)車(chē)電池技術(shù)有關(guān)。
當前,業(yè)內認為車(chē)用鋰離子電池制造應用存在能源密度、成本以及循環(huán)壽命三大挑戰,而特斯拉在處理上述三大挑戰上的一些優(yōu)異表現,使其動(dòng)力電池技術(shù)能夠在國際上取得領(lǐng)先地位。
一是采用尺寸統一的圓柱鋰電池使得成本更低。特斯拉采用圓柱形電池作為其電動(dòng)車(chē)用電池規格,與其它主機廠(chǎng)采用多家電池廠(chǎng)生產(chǎn)的多個(gè)型號的電池相比,采圓柱形電池設計電池組可以獲得創(chuàng )造效能提升、彈性化以及成本控制等幾項優(yōu)勢。
高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統計數據顯示,2019上半年我國動(dòng)力電池裝機量30.01GWh中涉及單體電芯規格高達204種。其中,寧德時(shí)代有34種單體電芯規格裝機,位居行業(yè)榜首,應用單體電芯規格數量前十企業(yè)合計124種,約占整體的61%。
從單體電芯具體規格裝機總電量來(lái)看,排名前十規格中主要以方形為主,占據7種,2種為圓柱類(lèi)型,而軟包類(lèi)型僅占1種。
而特斯拉Model S/X以及Model 3僅采用了Panasonic制造18650和21700兩種標準電芯,極大的提升電芯的一致性和降低了成本。
甚至因新能源車(chē)型銷(xiāo)量暴漲,2019年5月,僅Model 3一款車(chē)型就消耗了全球乘用電動(dòng)汽車(chē)電池產(chǎn)能的16%,全部為21700電池。如果算上Model X和Model S的話(huà),2019年5月特斯拉所使用的電池數量達到了總量的22%,僅有18650和21700兩種電芯。
當前,特斯拉在美國內華達州與松下興建的Gigafactory 1正在生產(chǎn)供應Model 3使用的21700電池,規劃滿(mǎn)載產(chǎn)能達到35GWh,預計2020年將達滿(mǎn)載,相當于可供應50萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)。屆時(shí)21700電芯將成為使用數量最多的一種電芯。
二是液冷式熱管理系統優(yōu)化電池壽命。與其它主機廠(chǎng)采用的空冷式技術(shù)不同,借由調整電池組的溫度,特斯拉采用液冷式熱管理系統能夠確保電池以最高效率、最優(yōu)化狀態(tài)運行,從而最大化電池壽命以及效能表現。
目前,液冷式熱管理系統正在被越來(lái)越多的主機廠(chǎng)應用在新開(kāi)發(fā)的新能源車(chē)型上,成為提升動(dòng)力電池安全和使用壽命的重要舉措。
三是積極減少鋰電池中鈷的使用。當前特斯拉Model 3使用的21700電池的鈷含量,已經(jīng)遠低于其它電動(dòng)汽車(chē)所搭載的鋰電池,特斯拉正計劃將鈷的含量減少為零。 當前,特斯拉正在積極開(kāi)發(fā)不含鈷的新型電池技術(shù),同時(shí)提升電池的能量密度,且不犧牲使用壽命從而獲得更高的續航里程,這與國內電池企業(yè)研發(fā)高鎳電池的技術(shù)路線(xiàn)相吻合。
此外,特斯拉還計劃通過(guò)尋找其它的合作伙伴甚至自行開(kāi)發(fā)生產(chǎn)新型電池。今年5月特斯拉收購美國加州能源儲存技術(shù)新創(chuàng )企業(yè)Maxwell Technologies,正式取得Maxwell超電容器以及乾電極技術(shù)。這為其在新電池開(kāi)發(fā)上導入新技術(shù)和自產(chǎn)電池提供了保障。
特斯拉執行長(cháng)Elon Musk日前也證實(shí),Tesla正準備采用Maxwell電池技術(shù)生產(chǎn)自有電池,甚至不排除在未來(lái)也投入電池用礦材采集行列。 對特斯拉而言,將Maxwell技術(shù)集成至Tesla電池生產(chǎn)相當具戰略意義,因為該技術(shù)或將幫助特斯拉獲得更先進(jìn)的電池技術(shù)以及進(jìn)一步降低電池成本,從而提升其在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的市場(chǎng)地位。